Scala编程实例：使用List和Tuple

本文节选自Martin Odersky，Lex Spoon和Bill Venners所著，Regular翻译的《Programming in Scala》的第三章。Scala是一种针对 JVM 将函数和面向对象技术组合在一起的编程语言。

本节接着上一节的内容，继续介绍Scala编程中一些更先进的特征：List（数组）和Tuple（元组）。

Scala中使用List

方法不应该有副作用是函数风格编程的一个很重要的理念。方法唯一的效果应该是计算并返回值。用这种方式工作的好处就是方法之间很少纠缠在一起，因此就更加可靠和可重用。另一个好处（静态类型语言里）是传入传出方法的所有东西都被类型检查器检查，因此逻辑错误会更有可能把自己表现为类型错误。把这个函数式编程的哲学应用到对象世界里意味着使对象不可变。

如你所见，Scala数组是一个所有对象都共享相同类型的可变序列。比方说Array[String]仅包含String。尽管实例化之后你无法改变Array的长度，它的元素值却是可变的。因此，Array是可变的对象。

说到共享相同类型的不可变对象序列，Scala的List类才是。和数组一样，List[String]包含的仅仅是String。Scala的List，scala.List，不同于Java的java.util.List，总是不可变的（而Java的List可变）。更通常的说法，Scala的List是设计给函数式风格的编程用的。

创建一个List很简单。代码3.3做了展示：

1. val oneTwoThree = List(1, 2, 3)

代码 3.3 创造和初始化列表

代码3.3中的代码完成了一个新的叫做oneTwoThree的val，并已经用带有整数元素值1，2和3的新List[Int]初始化。 因为List是不可变的，他们表现得有些像Java的String：当你在一个List上调用方法时，似乎这个名字指代的List看上去被改变了，而实际上它只是用新的值创建了一个List并返回。比方说，List有个叫“:::”的方法实现叠加功能。你可以这么用：

1. val oneTwo = List(1, 2)
2. val threeFour = List(3, 4)
3. val oneTwooneTwoThreeFour = oneTwo ::: threeFour
4. println(oneTwo + " and " + threeFour + " were not mutated.")
5. println("Thus, " + oneTwoThreeFour + " is a new List.")

如果你执行这个脚本，你会看到：

1. List(1, 2) and List(3, 4) were not mutated.
2. Thus, List(1, 2, 3, 4) is a new List.

或许List最常用的操作符是发音为“cons”的‘::’。Cons把一个新元素组合到已有List的最前端，然后返回结果List。例如，若执行这个脚本：

1. val twoThree = list(2, 3)
2. val oneTwoThree = 1 :: twoThree
3. println(oneTwoThree)

你会看到：

1. List(1, 2, 3)

注意

表达式“1 :: twoThree”中，::是它右操作数，列表twoThree，的方法。你或许会疑惑::方法的关联性上有什么东西搞错了，不过这只是一个简单的需记住的规则：如果一个方法被用作操作符标注，如a * b，那么方法被左操作数调用，就像a.*(b)——除非方法名以冒号结尾。这种情况下，方法被右操作数调用。因此，1 :: twoThree里，::方法被twoThree调用，传入1，像这样：twoThree.::(1)。

5.8节中将描述更多操作符关联性的细节。

由于定义空类的捷径是Nil，所以一种初始化新List的方法是把所有元素用cons操作符串起来，Nil作为最后一个元素。

比方说，下面的脚本将产生与之前那个同样的输出

1. “List(1, 2, 3)”：
2. val oneTwoThree = 1 :: 2 :: 3 :: Nil
3. println(oneTwoThree)

Scala的List包装了很多有用的方法，表格3.1罗列了其中的一些。列表的全部实力将在第十六章释放。

为什么列表不支持append？

类List没有提供append操作，因为随着列表变长append的耗时将呈线性增长，而使用::做前缀则仅花费常量时间。如果你想通过添加元素来构造列表，你的选择是把它们前缀进去，当你完成之后再调用reverse；或使用ListBuffer，一种提供append操作的可变列表，当你完成之后调用toList。ListBuffer将在22.2节中描述。

Scala中使用Tuple

另一种有用的容器对象是元组：tuple。与列表一样，元组也是不可变的，但与列表不同，元组可以包含不同类型的元素。而列表应该是List[Int]或List[String]的样子，元组可以同时拥有Int和String。元组很有用，比方说，如果你需要在方法里返回多个对象。Java里你将经常创建一个JavaBean样子的类去装多个返回值，Scala里你可以简单地返回一个元组。而且这么做的确简单：实例化一个装有一些对象的新元组，只要把这些对象放在括号里，并用逗号分隔即可。一旦你已经实例化了一个元组，你可以用点号，下划线和一个基于1的元素索引访问它。代码3.4展示了一个例子：

1. val pair = (99, "Luftballons")
2. println(pair._1)
3. println(pair._2)

代码 3.4 创造和使用元组

代码3.4的第一行，你创建了元组，它的第一个元素是以99为值的Int，第二个是"luftballons"为值的String。Scala推断元组类型为Tuple2[Int, String]，并把它赋给变量pair。第二行，你访问_1字段，从而输出第一个元素，99。第二行的这个“.”与你用来访问字段或调用方法的点没有区别。本例中你正用来访问名叫_1的字段。如果执行这个脚本，你能看到：

1. 99
2. Luftballons

元组的实际类型取决于它含有的元素数量和这些元素的类型。因此，(99, "Luftballons")的类型是Tuple2[Int, String]。('u', 'r', 'the', 1, 4, "me")是Tuple6[Char, Char, String, Int, Int, String]。

访问元组的元素

你或许想知道为什么你不能像访问List里的元素那样访问元组的，就像pair(0)。那是因为List的apply方法始终返回同样的类型，但是元组里的或许类型不同。_1可以有一个结果类型，_2是另外一个，诸如此类。这些_N数字是基于1的，而不是基于0的，因为对于拥有静态类型元组的其他语言，如Haskell和ML，从1开始是传统的设定。

本文节选自《Programming in Scala》

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转自：http://developer.51cto.com/art/200907/134954.htm